يحسب طول خيط البندول البسيط من؟
البندول البسيط هو عبارة عن كتلة صغيرة معلقة بخيط خفيف لا كتلة له، بحيث يتحرك الكتلة حركة توافقية بسيطة.
لحساب طول خيط البندول البسيط، نستخدم المعادلة التالية:
T = 2π √(L/g)
حيث:
T: الزمن الدوري للبندول (الزمن اللازم لعمل ذبذبة كاملة) ويقاس بالثانية.
L: طول خيط البندول ويقاس بالمتر.
g: تسارع الجاذبية الأرضية ويقاس بالمتر/ثانية².
π: ثابت رياضي يساوي تقريباً 3.14.
لإيجاد طول الخيط (L)، نعيد ترتيب المعادلة كالتالي:
L = (gT²) / (4π²)
أي أننا نحتاج إلى قيمتين لحساب طول الخيط:
الزمن الدوري (T): يمكن قياسه عن طريق توقيت عدد معين من الذبذبات وتقسيم الزمن الكلي على عدد الذبذبات.
تسارع الجاذبية الأرضية (g): قيمته ثابتة تقريباً على سطح الأرض وتساوي 9.81 متر/ثانية².
مثال:
إذا كان الزمن الدوري لبندول بسيط هو 2 ثانية، فإن طول خيطه يساوي:
L = (9.81 م/ث² * (2 ث²) / (4 * 3.14²) ≈ 0.994 متر
العوامل المؤثرة في طول خيط البندول:
الزمن الدوري: كلما زاد الزمن الدوري، زاد طول الخيط.
تسارع الجاذبية الأرضية: كلما زادت قيمة تسارع الجاذبية، قل طول الخيط للحصول على نفس الزمن الدوري.
الزاوية القصوى للانحراف: يجب أن تكون الزاوية القصوى التي ينحرف بها البندول صغيرة جداً حتى تنطبق المعادلة السابقة بدقة.
مقاومة الهواء: تؤثر مقاومة الهواء على حركة البندول وتقلل من دقته، لذلك يفضل إجراء التجارب في بيئة خالية من الهواء قدر الإمكان.
نرحب بكم زوار موقع تزودنا الكرام ونطرح لكم إجابة سؤال:
يحسب طول خيط البندول البسيط من؟
الإجابة هي:
L=T²g/(2n)²